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Dienstag, 30 März 2021 11:59

Bericht aus Indien

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Geschätzte Lesezeit: 2 - 4 Minuten
FROC-Beschichtung mit gleicher Farbe bei Spiegelung  und Übertragung FROC-Beschichtung mit gleicher Farbe bei Spiegelung und Übertragung

 

FROC Beschichtungen

Wir alle kennen entspiegelte Brillengläser. Normalerweise werden bei einer Entspiegelung verschiedene Nanometer-dünne Schichten Magnesiumfluorid auf das Brillenglas aufgedampft. Die Überlagerung mehrerer Schichten schaltet bestimmte Lichtwellen praktisch aus, zum Beispiel blaues Licht und UV-Licht. Bisher war es nicht möglich, eine optische Beschichtung zu entwickeln, die in der Lage wäre, simultan die gleiche Wellenlänge oder Farbe zu reflektieren und durchzugeben.

FROC als Beam-Splitter Filter FROC als Beam-Splitter Filter Wissenschaftler von den Universitäten Rochester und Case Western Reserve in den USA, haben unter Leitung von Prof. Chunlei Guo gemeinsam eine neue Klasse von optischen Beschichtungen entwickelt, die Wellenlängen von sehr hohem Reinheitsgrad sowohl reflektieren als auch durchgeben können. Ein 15 Nanometer dicker Film von Germanium wurde auf eine Metalloberfläche gebracht. Dieser Film war in der Lage, verschiedene Wellenlängen zu absorbieren. Spezielle Hohlräume, die die Resonanz unterstützen, wurden hergestellt. Die gekoppelten Hohlräume sind in der Lage, in einem sehr engen Wellenlängenbereich Fano-Resonanz aufzuweisen.

Die neu entwickelten optischen Beschichtungen werden Fano Resonance Optical Coatings (FROCs) genannt, nach dem italienischen Physiker Ugo Fano. Bei Fano-Resonanz entstehen auf Grund des Resonanzeffekts asymmetrische Linienformen sowohl bei der Photoelektronenspektroskopie als auch bei der unelastischen Elektronenstreuung an Gasen. Prof. Guo’s Labor ist für bahnbrechende Forschungen im Bereich Oberflächenmodifizierung von Metallen mittels Ätzen mit Femtosekunden-Laser bekannt.

Bei FROC werden neue Oberflächenstrukturen ohne Laser-Ätzen generiert. Außerdem weist das reflektierte Licht einen engen Wellenlängenbereich, im Gegensatz zum dielektrischen Spiegel, auf.

Zu den vorgesehenen Anwendungen der FROC-Technik gehört die Trennung von thermalen und photovoltaischen Wellenlängen des Sonnenspektrums, was für die Photovoltaik-Industrie von großer Relevanz ist. In ersten Untersuchungen konnte ein Solargerät bis zu 50 % Energieerzeugung und niedrige Photovoltaik-Temperaturen von etwa 30 °C aufweisen.

Nature Nanotechnol. 2021, https://doi.org/10.1038/s41565-020-00841-9 

Pulsstrom-Beschichtung von Ni/nano-SiC

Die Mitbeschichtung von Siliziumkarbid-Nanopartikeln aus einem Nickelsulfamat-Bad unter Pulsstrom-Bedingungen wurde gemeinsam von Wissenschaftlern in Esfarayen und Teheran im Iran untersucht. Das Bad bestand aus Nickelsulfamat, Nickelchlorid und Borsäure. Der durchschnittliche Durchmesser der SiC-Nanopartikel war 40 nm. Der pH-Wert wurde auf 4,0 eingestellt und die Untersuchungen wurden bei 50 °C durchgeführt. Der Einfluss von Stromdichte, Einschaltdauer und gepulste Wellenform wurde untersucht.

 

 gt 2021 03 0007

 gt 2021 03 0008

 

 REM-Aufnahme der Beschichtungen bei Einschaltdauer (a) 10 %, (b) 30 %, (c) 50 %, (d) 70 % und (e) 100 %

 REM-Aufnahme der Beschichtung bei Stromdichten  (a) 2 A.dm-2, (b), 4 A.dm-2, (c) 6 A.dm-2 und (d) 8 A.dm-2 REM-Aufnahme der Beschichtung bei Stromdichten (a) 2 A.dm-2, (b), 4 A.dm-2, (c) 6 A.dm-2 und (d) 8 A.dm-2

 REM-Aufnahme der Beschichtungen unter verschiedenen  Wellenformen (a) quadratische (b) Sinuswelle und (c) Rampenwelle REM-Aufnahme der Beschichtungen unter verschiedenen Wellenformen (a) quadratische (b) Sinuswelle und (c) Rampenwelle

 (c) Rampenwelle(c) Rampenwelle

Es wurde beobachtet, dass das Korngefüge von der gepulsten Wellenform und der Einschaltdauer stark beeinflusst wird. Es wurde eine optimierte SiC-Mitbeschichtung von 3,3 Gewichtsprozent bei einer Einschaltdauer von 30 % festgestellt. Die Ni-SiC Beschichtung mit einer feinen Korn-Mikrostruktur wies eine höhere Mikrohärte auf.

Indian J. Eng. Mater. Sci. 2020, 27, pp. 802–807

SoftSeal Plating Rotor

SoftSeal Electroplating RotorSoftSeal Electroplating RotorDas Solstice Electroplating System von der Fa. ClassOne ist mit dem SoftSeal Plating Rotor weiter modifiziert worden. Die Stromverteilung auf der Siliziumscheibe wird mit Hilfe des Rotors verbessert und dadurch wird die Schichtdicke ziemlich genau kontrolliert. Außerdem werden die Elektrolyte von den elektrischen Kontakten getrennt.

Das bekannte Prinzip der rotierenden Scheibenelektroden wurde bei der Entwicklung des SoftSeal Plating Rotors angewendet. Eine optimierte Stromdichte um die Siliziumscheibe gewährleistet die Qualität der Beschichtung. Zum Maskieren und zum Trennen der Flüssigkeit von den Kantenbereichen werden FFKM Perfluoroelastomer-Dichtungen genommen. Der neue Rotor stellt sich auf die Substrat-Schichtdicke ein. Flache und Multi-flache Wafers können beschichtet werden. Eine Einführung des Rotors ohne Luftblasen-Entwicklung wird auch gewährleistet. Selbstverständlich wird der Überschuss an Elektrolyten zurück in das System geführt.

https://www.prnewswire.com/news-releases/classones-next-generation-softseal-plating-rotor-enhances-performance-of-solstice-electroplating-systems-301229919.html

ANSCHRIFT DES VERFASSERS

Dr. Nagaraj N. Rao, RRR Labs Pvt. Ltd., RRR House,
Plot 80, Sector 23, Turbhe, CIDCO Industrial Area,
Navi Mumbai – 400 705 India;
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

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  • Ausgabe: 3
  • Jahr: 2021
  • Autoren: Dr. Nagaraj N. Rao

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